Једноставан електрични круг садржи извор Напон (напајање, попут батерије, генератора или помоћних жица које улазе у вашу зграду), жица за ношење Тренутни у облику електрона и извор електричне енергије отпор. У стварности, таква кола су ретко једноставна и укључују бројне тачке разгранавања и поновног спајања.
- Напон (В) се мери у волтима (симбол је такође В); струја (И) се мери у амперима или "амперима" (А); а отпор (Р) се мери у охима (Ω).
Дуж грана, а понекад и дуж главног трупа круга, постављају се предмети попут кућних апарата (лампе, фрижидери, телевизори), од којих свака црта струју да би се одржала. Али шта се тачно догађа са напоном и струјом у датом електричном колу постављеном са физичког становишта када се наиђе на сваки отпорник и напон "падне"?
Основе електричних кола
Охмов закон наводи да је проток струје напон подељен отпором. Као што ћете видети, ово се може применити на коло у целини, на изоловани скуп грана или на један отпорник. Најчешћи облик овог закона је написан:
В = ИР
Кола се могу распоредити на два основна начина.
Серијско коло: Овде струја тече у потпуности једним путем, кроз једну жицу. Који год отпори струја наиђе на том путу, једноставно се зброје да би се добио укупан отпор кола у целини:
Р.С. = Р.1 + Р.2 +... + Р.Н. (серијско коло)
Паралелни круг: У овом случају, примарна жица се грана (приказује се под правим углом) у две или више других жица, свака са својим отпорником. У овом случају, укупан отпор даје:
1 / РП. = 1 / Р1 + 1 / Р.2 +... + 1 / Р.Н. (паралелни круг)
Ако истражите ову једначину, открићете да додавањем отпора исте величине смањујете отпор кола у целини. (Одабир 1 охма или 1 Ω олакшава математику.) Према Охмовом закону ово заправо повећава струју!
Ако се ово чини контраинтуитивним, замислите проток аутомобила на прометном аутопуту који опслужује једна наплатна кућица појачава промет на миљу, а затим замислите исти сценарио са још четири наплатне рампе идентичне као први. Ово ће очигледно повећати проток аутомобила упркос техничком додавању отпора.
Пад напона: серијски круг
Ако желите да пронађете серијске падове напона на појединим отпорницима, поступите на следећи начин:
- Израчунајте укупни отпор додавањем појединачних вредности Р.
- Израчунајте струју у кругу, која је иста на сваком отпорнику, јер у кругу постоји само једна жица.
- Израчунајте пад напона на сваком отпорнику користећи Охмов закон.
Пример: Повезани су извор напајања од 24 В и три отпорника у низу са Р.1= 4 Ω, Р.2= 2 Ω и Р3 = 6 Ω. Колики је пад напона на сваком отпорнику?
Прво израчунајте укупни отпор: 4 + 2 + 6 = 12 Ω
Затим израчунајте струју: 24 В / 12 Ω = 2 А
Сада користите струју за израчунавање пада напона на сваком отпорнику. Користећи В = ИР за сваку вредност Р1, Р.2 и Р.3 су 8 В, 4 В и 12 В.
Пад напона: паралелни круг
Пример: Повезани су извор напајања од 24 В и три отпорника паралелно са Р.1= 4 Ω, Р.2= 2 Ω и Р3 = 6 Ω, као и раније. Колики је пад напона на сваком отпорнику?
У овом случају, прича је једноставнија: Без обзира на вредност отпора, пад напона на сваком отпорнику је исти, чинећи струју променљивом која се у овом случају разликује на отпорницима. То значи да је пад напона на сваком од њих само укупан напон кола подељен бројем отпорника у колу или 24 В / 3 = 8 В.
Калкулатор пада напона отпорника
Погледајте Ресурсе за пример инстанце у којој можете да користите аутоматски алат за израчунавање пада напона у некој врсти кола која се назива делилац напона.